Бочкарев (1204510), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Суточныйграфик нагрузки подстанции представлен в приложении А.Номинальная мощность каждого трансформатора двухтрансформаторнойподстанции, как правило, определяется аварийным режимом работы подстанции: при установке двух трансформаторов их мощность выбирается такой, чтобы при выходе из работы одного из них оставшийся в работе трансформатор сдопустимой аварийной перегрузкой мог обеспечить нормальное электроснабжение потребителей.Номинальная мощность трансформатора SHOM кBА, в общем виде определяется из выражения (2.1)Sном Smax  k I  II,k пер(2.1)где Smax – максимальная мощность потребителей подстанции, кВА; kI-II – коэффициент участия в нагрузке потребителей I и II категории, для подстанций счислом таких потребителей более 75% принимается равным 1; kпер – коэффициент допустимой аварийной перегрузки.При аварийных режимах допускается перегрузка трансформаторов на 40 %во время максимума общей суточной нагрузки продолжительностью не более 6ч в течение не более 5 суток.

При этом коэффициент заполнения суточногографика нагрузки трансформаторов кн в условиях его перегрузки должен бытьне более 0,7512Коэффициент заполнения графика нагрузки определяется следующим отношениемkн Pс,Р max(2.2)где Рс – среднесуточная мощность потребителей, кВт.Так как kI-II < 1, а kпер > 1, то их отношение k = kI-II/kпер всегда меньше единицы и характеризует собой резервную мощность трансформатора, заложенную при выборе его номинальной мощности.

Чем это отношение меньше, темменьше будет резерв установленной мощности трансформатора и тем болееэффективным будет использование трансформаторной мощности с учетом перегрузки.Полную суммарную мощности потребителей 10 кВ Smax определим по формуле, кВА:Smax  P    Q  ,22maxmax(2.3)где ∑Рmax – наибольшая суммарная активная мощность на шинах 10 кВ; ∑Qmax –наибольшая суммарная реактивная мощность на шинах 10 кВ.Согласно данных контрольного замера нагрузки от 19 декабря 2016 г.наибольшая активная и реактивная мощности присоединений 10 кВ ПС 35 кВсоставили:- Ф-1 «Водозабор» Рмах1=42 кВт, Qмах1=12 кВАр;- Ф-2 «Котельная» Рмах1=360 кВт, Qмах1=31 кВАр;- Ф-3 «Вокзал» Рмах1=58 кВт, Qмах1=5 кВАр;- Ф-4 «Вокзал» Рмах1=56 кВт, Qмах1=4 кВАр;- Ф-5 «Котельная» Рмах1=0 кВт, Qмах1=0 кВАр;- Ф-6 «Водозабор» Рмах1=44 кВт, Qмах1=11 кВАр;13- ТСН-1 Рмах1=118 кВт, Qмах1=25 кВАр;- ТСН-2 Рмах1=118 кВт, Qмах1=25 кВАр.Тогда определим наибольшую полную суммарную мощности потребителей10 кВ:Smax  42  360  58  56  0  44+118+118 2 12  31  5  4  0  11+25+25 2 1322 кВА .Тогда, проверяем номинальную мощность трансформатора SHOM по выражению (2.1)Sном 1322 944 кВА .1,4На подстанции установлен 1 трансформатор ТМ-1600/35, номинальнаямощность которых выше расчетной номинальной мощности.

Следовательно,замена трансформатора на более мощный не требуется. Однако для надежногоэлектроснабжения потребителей шин 10 кВ и фидеров СЦБ необходима установка второго трансформатора с мощностью 1600 кВА. Один трансформатор вработе, второй в резерве.Необходимо отметить, что такая проверка выбранных трансформаторовпроизводилась из-за того, что районные потребители 10 кВ являются потребителями I категории, перерыв в электроснабжении которых недопустим.143 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯСогласно [2] , выбор и проверка электрических аппаратов и токоведущихэлементов по электродинамической и термической устойчивости производитсяпо току трехфазного короткого замыкания Ik(3). Поэтому в проекте необходимопроизвести расчет токов короткого замыкания Ik(3) для всех РУ и однофазноготока замыкания на землю Ik(1) для РУ питающего напряжения.

Для чего на основании схемы внешнего электроснабжения, исходных данных и принятой схемыглавных электрических соединений подстанции составляется структурная схема(рис. 3.1), а по ней расчетная схема (рис.3.2) проектируемой подстанции.ЗРУ - 35 кВЗРУ - 10 кВЗРУ – 0,4 кВРисунок 3.1 - Структурная схема подстанции15Согласно [3], расчет токов короткого замыкания производится с учетомудаленности источников питания.

При расчете короткого замыкания для подстанции можно считать, что есть электрическая система с неограниченноймощностью.xсК135 кВxтК2xт10,5 кВr тснr тснxтснxтснК30,4 кВРисунок 3.2 - Расчетная схема суказанием точек короткогозамыканияСогласно [2] для достоверной проверки электрических аппаратов необходимо определится с расчетным видом короткого замыкания:а. При проверке электрических аппаратов и жестких проводников вместе сотносящимися к ним поддерживающими и опорными конструкциями на электродинамическую стойкость расчетным видом КЗ является трехфазное КЗ. Приэтом в общем случае допускается не учитывать механические колебания шинных конструкций.б. При проверке гибких проводников на электродинамическую стойкость(тяжение, опасное сближение и схлестывание проводников) расчетным видомКЗ является двухфазное КЗ.16в.

При проверке проводников и электрических аппаратов на термическуюстойкость расчетным видом КЗ в общем случае является трехфазное КЗ.г. При проверке электрических аппаратов на коммутационную способностьрасчетным видом КЗ может быть трехфазное или однофазное КЗ в зависимостиот того, при каком виде КЗ ток КЗ имеет наибольшее значение.

Если для выключателей задается разная коммутационная способность при трехфазных иоднофазных КЗ, то проверку следует производить отдельно по каждому виду КЗ.Таким образом, необходимо определить трехфазный, двухфазный и однофазный ток короткого замыкания, протекающие ко всем точкам короткогозамыкания.3.1 Расчёт токов короткого замыкания в точке К1Исходными данными для расчета токов короткого замыкания являются: мощность короткого замыкания на шинах высшего напряжения подстанции Sкз; количество, мощность и паспортные характеристики понижающих трансформаторов.Для расчета токов короткого замыкания воспользуемся следующей формулой, кАI(3)кз Uст,3  Хкз(3.1)где Uст – напряжение ступени, для которой определяется ток короткого замыкания, кВ; Хкз – результирующее сопротивление до точки КЗ.(1)(2)Однофазный Iкз и двухфазный Iкз токи короткого замыкания определим, кАI(2)кз 3 (3) Iкз  0,866  I(3)кз ,217(3.2)(3)I(1)кз  0,55  Iкз .(3.3)Ударный ток К.З.

можно определить по выражению, кА(3)i у  k уд  2  Iкз,(3.4)где kуд – ударный коэффициент, принимаем kуд = 1,8.Мощность короткого замыкания, МВАSкз  3  Uст  I(3)кз ,(3.5)Двухобмоточный трансформатор имеет схему замещения, в которой обмотка представлена сопротивлением ХТ.Указанное сопротивление определяют по величине напряжения короткогозамыкания обмотки uk, %.Xт 2u к U ст.100 S тр(3.6)Сопротивление системы определи по следующему выражению, Ом2Uст.Хс Sкз(3.7)Трехфазный ток короткого замыкания в точке К1 (рисунок 3.2) согласно ис(3)ходным данным равен Iк1  3,970 кА .Двухфазный ток короткого замыкания определяется по формуле (3.2)I(2)к1  0,866  3,970  3, 438 кА .18Ударный ток рассчитываем по формуле (3.4):i у.к1  1,8  2  3,970  10,106 кА .Определяем мощность короткого замыкания по (3.5), МВАSк1  3  37 103  3,970 103  254, 421 МВА .3.2 Расчёт токов короткого замыкания в точке К2Результирующее сопротивление короткого замыкания до точки К2 будетравняться, ОмХ к2  X 'c Xт,2(3.8)где X 'c - сопротивление системы, приведенное к напряжению ступени К2, Ом.X 'c =UC3  I3К1.(3.9)Мощность понижающего трансформатора Sт = 1600 кВА, напряжения короткого замыкания uk для трансформатора ТМ-1600/35 согласно [4] равно 6,5%.Тогда определим сопротивление трансформатора по формуле (3.6)36,5 10,5 10 Xт  4, 479 Ом .100 1600 103219По формуле (3.9) определяем приведенное сопротивление системы кнапряжению 10 кВX'c =10,5 1,527 Ом .3  3,970Рассчитаем сопротивление короткого замыкания до точки К2 по выражению (3.8)Х к2  1,527 4,479 3,767 Ом .2Результаты расчетов сопротивлений и токов короткого замыкания для точекК1 и К2 сводим в таблицу 3.1.Таблица 3.1 Расчетные значения сопротивлений и токов короткого замыканиядля точек К1 и К2ТочкаКЗК1Напряжениеступени, кВ37,0К210,55,381Iкз(2),Iкз , кАкА3,9703,34810,106254,4213,7671,6094,09629,961Хкз, Ом(3)201,394iуд, кАSкз, МВА4 ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ТОКОВЕДУЩИХЭЛЕМЕНТОВ ПОДСТАНЦИИ4.1 Расчёт максимальных рабочих токов основных присоединенийподстанцииЭлектрические аппараты выбирают по условиям длительного режима работы, сравнением рабочего напряжения и наибольшего длительного рабочеготока присоединения, где предполагается установить данный аппарат, с его номинальным напряжением и током.I1Uн1=38,5кВI2I3I4I5Uн2=10,5кВI6Рисунок 4.1 - Схема для расчета максимальныхрабочих токов основных присоединенийподстанцииРасчет максимальных рабочих токов выполним по следующим формулам:- для вводов главных понизительных трансформаторов и перемычки междувводами [2], АI р.мах К пр  Sтп213  Uн,(4.1)где К пр – коэффициент перспективы развития потребителей, равный 1,3; SТП –максимальная полная мощность подстанции, Sтп = 3200 кВА; Uн – номинальноенапряжение на вводе подстанции, Uн = 37 кВ;- для первичной обмотки понижающего трансформатора, АI р.мах К пер  S н.тр3  Uн,(4.2)где К пер – коэффициент допустимой перегрузки трансформатора, равный 1,5;SН.ТР – номинальная мощность трансформатора, SН.ТР=6300 кВА.- для вводов РУ – 10 кВ, АSмах,3  U н2Iр.мах (4.3)где U н2 – номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора,U н2 = 10,5 кВ;- для сборных шин РУ – 10 кВ, АI р.мах К рн  Sмах3  U н2,(4.4)где К рн – коэффициент распределения нагрузки на шинах вторичного напряжения, равный 0,5;- для потребителей 10 кВ, рассчитываем по мощности наиболее загруженного фидераIр.мах Sмах.10;3  Uн222(4.5)где Sмах.10 – мощность наиболее загруженного фидера потребителей 10 кВ, кВА.Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений тяговой подстанции выполнен в таблице 4.1.Таблица 4.1 – Расчет максимальных рабочих токовНаименование присоединений Формула для расчетаI р.махсборных шинВвода 35 кВ и перемычкамежду вводамиПервичная обмотка понижающего трансформатораВвод РУ – 10 кВСборные шиныРУ – 10 кВРайонные потребители10 кВК пр  SТП3  UнК пер  S н.тр3  UнSмах3  Uн2К рн  Sмах3  U н2Sмах.103  Uн2Значение I р.мах , А1,3  3200 64,9133  371,5 1600 37, 4503  37563 30,9573 10,50,5  563 15, 4783 10,5363 16,9603 10,54.2 Определение величины теплового импульсаСогласно [4] расчетную продолжительность КЗ при проверке проводников иэлектрических аппаратов на термическую стойкость при КЗ следует определятьсложением времени действия основной релейной защиты, в зону действия которой входят проверяемые проводники и аппараты, и полного времени отключения ближайшего к месту КЗ выключателя.При наличии устройства автоматического повторного включения (АПВ) следует учитывать суммарное термическое действие тока КЗ.При расчетной продолжительности КЗ до 1 с процесс нагрева проводниковпод действием тока КЗ допустимо считать адиабатическим, а при расчетной продолжительности более 1 с и при небыстродействующих АПВ следует учи тывать теплоотдачу в окружающую среду.23Для проверки электрических аппаратов и токоведущих элементов по термической устойчивости в режиме короткого замыкания необходимо определитьвеличину теплового импульса для всех РУ.

Характеристики

Список файлов ВКР